Тема: Тепло и вода как экологические факторы.

Основные вопросы:

1. Основные термические пояса.

2. Растения и высокая температура. Анатомо-морфологические черты, предотвращающие перегрев.

3. Растения и низкая температура. Анатомо-морфологические приспособления к зиме и холоду.

4. Экологические группы растений по отношению к воде и их особенности.

Тепло в жизни растений влияет на :фотосинтез; дыхание; рост побегов; прорастание семян; распускание почек; цветение.

Тепловое состояние окружающей среды характеризуется через температуру, при этом используются такие показатели, как: среднегодовая Т, абсолютный минимум и максимум, средняя Т самого теплого и самого холодного месяца, могут быть использованы и динамические характеристики – суточный или сезонный ход температур. На основе особенностей сезонного ходя температур выделяют основные термические пояса:

Тропический	Т не бывает ниже 0, кроме высокогорий; средняя Т холодного месяца+15-20 С; годовой ход Т выровнен; амплитуда не более5 С; суточные колебания Т выражены сильнее сезонных; вегетация круглый год (кроме засушливых областей)
Субтропические пояса	Т самого холодного месяца выше +4С; Самого теплого выше +20 С; минимальная Т ниже 0 не каждый год, могут быть кратковременные морозы до –15 С; устойчивый снежный покров не образуется; у сельскохозяйственных культур 2 вегетационных периода – зимний и летний
Умеренные пояса	Хорошо выражены летний вегетационный сезон и зимний период покоя; безморозный период 70-90 дней; зимой – устойчивый снежный покров; весна, осень – заморозки
Холодные пояса	вегетационный период – 1,5 – 2 месяца; заморозки возможны даже летом; безморозный период отсутствует

Растения частично способны к регуляции температуры – за счет транспирации температура понижается, температура темно-окрашенных частей растений при солнечном освещении увеличивается.

Высокие температуры могут привести к обезвоживанию, иссушению, ожогам, разрушению хлорофилла, денатурации белков. Для уменьшения воздействия высоких температур растениям служат густое опушение, светлая окраска, уменьшение поверхности листьев, усиленная транспирация, состояние анабиоза, биохимические особенности и пр.

Опасность низких температур для растений состоит в обезвоживании, торможении физиологических процессов, ухудшении аэрации, механических повреждениях клеток и тканей при замерзании воды. Защитные приспособления растений к зиме подразделяют на: холодостойкость – способность к перенесению низких температур и зимостойкость – способность к перенесению всего комплекса условий. Приспособления в основном комплексные – и от сильного ветра, и от иссушения, и от низких температур: опушение почечных чешуй; зимнее засмоление почек у хвойных; утолщенный пробковый слой; толстая кутикула, опушение листьев (защита от иссушения); небольшие размеры, стелющиеся формы роста, мелкие листья, короткие междоузлия - нанизм (карликовость)

Растения умеренного климата приспособлены к суточному и сезонному термопериодизму. Потребность к низким Т приурочена к осени, когда растения впадают в состояние покоя. Покой –1) глубокий органичный (не начинается развитие при повышении Т) или 2) вынужденный

Основной источник воды для растений – атмосферные осадки. Климат характеризуется коэффициентом увлажнения: Кувл=Выпавшие осадки/испарение; если Кувл>1, то климат гумидный, достаточное (или избыточное увлажнение); если Кувл.<1, то климат аридный (сухой, осадков не хватает). Оптимальное значение Кувл=1 характерно для зоны широколиственных лесов. Сочетание обеспеченности влагой и Теплом принято изображать на климадиаграммах (метод Вальтера-Гассена).

Растения по способу регулирования водного режима делятся на пойкилогидридные (не способны активно регулировать содержание воды) и гомеогидридные (способные уменьшать и увеличивать испарение). По приуроченности к местообитаниям с различной влажностью растения подразделяются на гигрофиты (растут в местах с высокой влажностью воздуха и почвы, нет приспособлений для уменьшения испарения; характерны тонкие листья, слаборазвитая корневая система, низкое осмотическое давление); мезофиты (растут в умеренно увлажненных местообитаниях - широколиственных лесах, ельниках, на лугах; могут встречаться в засушливых районах в период достаточного увлажнения – эфемеры и эфемероиды); ксерофиты (виды засушливых местообитаний; характерны сильно развитые корневые системы; хорошо развитые механические и проводящая ткани; сокращение транспирирующей поверхности.

Ксероморфные черты можно наблюдать и у растений верхового болота вследствие нехватки азота (пейноморфоз). В зависимости от способа противостоять засухе ксерофиты подразделяются на склерофитов (высокое осмотическое давление и водоудерживающая способность) суккулентов (высокая обводненность, мясистые стебли и листья, слабая корневая система, САМ-фотосинтез, экономный расход воды, устьиц мало.

Водные растения – гидрофиты (погруженные или с плавающими листьями) часто характеризуются гетерофиллией (разнолистностью), неразвитостью механических элементов и др. особенностями, связанными со спецификой водной среды обитания.